队列的定义及特点

数据结构--栈和队列基础知识⼀概述栈和队列，严格意义上来说，也属于线性表，因为它们也都⽤于存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 的数据，但由于它们⽐较特殊，因此将其单独作为⼀篇⽂章，做重点讲解。

既然栈和队列都属于线性表，根据线性表分为顺序表和链表的特点，栈也可分为顺序栈和链表，队列也分为顺序队列和链队列，这些内容都会在本章做详细讲解。

使⽤栈结构存储数据，讲究“先进后出”，即最先进栈的数据，最后出栈；使⽤队列存储数据，讲究 "先进先出"，即最先进队列的数据，也最先出队列。

⼆栈2.1 栈的基本概念同顺序表和链表⼀样，栈也是⽤来存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 数据的线性存储结构，如下图所⽰。

从上图我们看到，栈存储结构与之前所了解的线性存储结构有所差异，这缘于栈对数据 "存" 和 "取" 的过程有特殊的要求：1. 栈只能从表的⼀端存取数据，另⼀端是封闭的；2. 在栈中，⽆论是存数据还是取数据，都必须遵循"先进后出"的原则，即最先进栈的元素最后出栈。

拿图 1 的栈来说，从图中数据的存储状态可判断出，元素 1 是最先进的栈。

因此，当需要从栈中取出元素 1 时，根据"先进后出"的原则，需提前将元素 3 和元素 2 从栈中取出，然后才能成功取出元素 1。

因此，我们可以给栈下⼀个定义，即栈是⼀种只能从表的⼀端存取数据且遵循 "先进后出" 原则的线性存储结构。

通常，栈的开⼝端被称为栈顶；相应地，封⼝端被称为栈底。

因此，栈顶元素指的就是距离栈顶最近的元素，拿下图中的栈顶元素为元素 4；同理，栈底元素指的是位于栈最底部的元素，下中的栈底元素为元素 1。

2.2 进栈和出栈基于栈结构的特点，在实际应⽤中，通常只会对栈执⾏以下两种操作：向栈中添加元素，此过程被称为"进栈"（⼊栈或压栈）；从栈中提取出指定元素，此过程被称为"出栈"（或弹栈）；2.3 栈的具体实现栈是⼀种 "特殊" 的线性存储结构，因此栈的具体实现有以下两种⽅式：1. 顺序栈：采⽤顺序存储结构可以模拟栈存储数据的特点，从⽽实现栈存储结构。

循环队列是什么结构引言：在计算机科学领域中，队列是一种简单而常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则管理数据。

循环队列是队列的一种特殊形式，将队列的首尾连接起来，形成一个环。

本文将详细介绍循环队列的定义、实现和应用。

一、循环队列的定义循环队列是一种通过环形缓冲区实现的线性数据结构，具有固定大小。

它包含一个数组，用于存储数据元素，以及两个指针front和rear，分别指向队列的头部和尾部。

特点：1. 队列为空时，front和rear指向同一个位置；2. 队列满时，front和rear指向相邻位置；3. 队列长度为数组的长度减1。

二、循环队列的实现1. 初始化：创建一个空数组，并将front和rear指针初始化为0。

2. 入队操作：将元素插入rear指针指向的位置，然后将rear指针右移一位。

如果rear指针超过数组边界，则将rear指针重置为0。

3. 出队操作：将front指针指向的元素返回，并将front指针右移一位。

如果front指针超过数组边界，则将front指针重置为0。

4. 队列判空：如果front和rear指向同一个位置，则队列为空。

5. 队列判满：如果rear指针的下一个位置是front指针，则队列为满。

三、循环队列的优势相比于普通队列，循环队列具有以下几个优势：1. 优化了空间利用：循环队列通过环形缓冲区的方式实现，充分利用了数据存储空间，避免了普通队列数组一旦填满就无法再存入元素的问题。

2. 提高了入队和出队的效率：循环队列通过指针的移动实现元素的插入和删除，无需移动整个队列，并且时间复杂度为O(1)，相比于普通队列的O(n)效率更高。

3. 简化了队列的操作：循环队列可以自动调整指针的位置，无需移动整个队列，更加简洁高效。

四、循环队列的应用循环队列在实际应用中具有广泛的用途，下面列举了其中几个常见的应用场景：1. 生产者消费者模型：循环队列可以用来实现线程间的数据传递，生产者线程将数据入队，消费者线程从队列中取出数据进行处理。

消息队列种类及特点消息队列是一种在分布式系统中用于异步通信的技术，它可以将消息从一个应用程序传递到另一个应用程序。

消息队列可以提高系统的可靠性、可扩展性和可维护性，因为它们可以将消息存储在队列中，直到接收方准备好处理它们。

消息队列有多种类型，每种类型都有其独特的特点和用途。

以下是几种常见的消息队列类型及其特点：1. RabbitMQ：RabbitMQ是一种基于AMQP协议的消息队列，它具有高可靠性、高可用性和高性能。

RabbitMQ支持多种消息传递模式，包括点对点、发布/订阅和主题路由。

它还支持消息持久化、消息确认和消息优先级等功能。

2. Kafka：Kafka是一种高吞吐量、低延迟的分布式消息队列，它可以处理大量的数据流。

Kafka支持发布/订阅模式，可以将消息分区存储，以提高可扩展性和容错性。

Kafka还支持消息持久化、消息压缩和消息批量处理等功能。

3. ActiveMQ：ActiveMQ是一种基于JMS协议的消息队列，它具有高可靠性、高可用性和高性能。

ActiveMQ支持多种消息传递模式，包括点对点、发布/订阅和主题路由。

它还支持消息持久化、消息确认和消息优先级等功能。

4. Redis：Redis是一种内存数据库，也可以用作消息队列。

Redis支持发布/订阅模式和点对点模式，可以将消息存储在内存中，以提高性能。

Redis还支持消息持久化、消息过期和消息阻塞等功能。

5. ZeroMQ：ZeroMQ是一种轻量级的消息队列，它可以在应用程序之间进行高速、异步通信。

ZeroMQ支持多种消息传递模式，包括点对点、发布/订阅和请求/响应。

它还支持消息路由、消息过滤和消息缓存等功能。

总的来说，不同类型的消息队列适用于不同的场景和需求。

选择合适的消息队列可以提高系统的性能、可靠性和可维护性，从而更好地满足业务需求。

随着分布式系统的不断发展，消息队列的种类和特点也会不断扩展和更新。

第一章数据结构概述基本概念与术语1．数据:数据是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序所处理的符号的总称。

2。

数据元素:数据元素是数据的基本单位,是数据这个集合中的个体,也称之为元素，结点，顶点记录。

（补充:一个数据元素可由若干个数据项组成。

数据项是数据的不可分割的最小单位。

）3．数据对象:数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。

（有时候也叫做属性。

)4．数据结构：数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

（1）数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系，常称为数据结构。

数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关,是独立于计算机的。

依据数据元素之间的关系，可以把数据的逻辑结构分成以下几种：1.集合：数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外，没有其他关系.2.线性结构:结构中的数据元素之间存在“一对一“的关系。

若结构为非空集合，则除了第一个元素之外，和最后一个元素之外,其他每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。

3。

树形结构：结构中的数据元素之间存在“一对多“的关系.若数据为非空集，则除了第一个元素（根）之外，其它每个数据元素都只有一个直接前驱,以及多个或零个直接后继。

4.图状结构:结构中的数据元素存在“多对多"的关系.若结构为非空集，折每个数据可有多个（或零个）直接后继.(2）数据的存储结构：数据元素及其关系在计算机内的表示称为数据的存储结构。

想要计算机处理数据，就必须把数据的逻辑结构映射为数据的存储结构。

逻辑结构可以映射为以下两种存储结构：1.顺序存储结构：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，借助元素在存储器中的相对位置来表示数据之间的逻辑关系.2.链式存储结构：借助指针表达数据元素之间的逻辑关系。

不要求逻辑上相邻的数据元素物理位置上也相邻。

c 队列queue的用法队列（queue）是一种常用的数据结构，具有“先进先出”（First-In-First-Out，FIFO）的特点。

在队列中，元素的插入和删除操作分别在队列的末尾和前端进行。

队列常用于模拟排队、任务调度和缓存等场景。

在C语言中，我们可以使用数组或链表实现队列的功能。

以下是一种使用数组实现的简单队列的示例：```c#include <stdio.h>#define MAX_SIZE 10//定义队列结构typedef struct {int items[MAX_SIZE];int front;int rear;} Queue;//初始化队列void initQueue(Queue *q) {q->front = -1;q->rear = -1;}//判断队列是否为空int isEmpty(Queue *q) {return (q->front == -1 && q->rear == -1); }//判断队列是否已满int isFull(Queue *q) {return (q->rear == MAX_SIZE - 1);//入队操作void enqueue(Queue *q, int data) { if (isFull(q)) {printf("队列已满，无法入队\n"); return;}if (isEmpty(q)) {q->front = q->rear = 0;} else {q->rear++;}q->items[q->rear] = data;printf("元素%d已入队\n", data);//出队操作void dequeue(Queue *q) {if (isEmpty(q)) {printf("队列为空，无法出队\n"); return;}int data = q->items[q->front]; if (q->front == q->rear) {q->front = q->rear = -1;} else {q->front++;}printf("元素%d已出队\n", data);int main() { Queue q; initQueue(&q); enqueue(&q, 1); enqueue(&q, 2); enqueue(&q, 3); dequeue(&q); dequeue(&q); dequeue(&q); dequeue(&q); return 0;}```在上述代码中，我们定义了一个`Queue`结构体，包含一个固定大小的整型数组`items`用于存储队列元素，以及两个整型变量`front`和`rear`表示队列的前端和末尾。

第4章栈和队列一、复习要点本章主要讨论3种线性结构：栈、队列与优先级队列。

这3种结构都是顺序存取的表，而且都是限制存取点的表。

栈限定只能在表的一端（栈顶）插入与删除，其特点是先进后出。

队列和优先级队列限定只能在表的一端（队尾）插入在另一端（队头）删除，不过优先级队列在插入和删除时需要根据数据对象的优先级做适当的调整，令优先级最高的对象调整到队头，其特点是优先级高的先出。

而队列不调整，其特点是先进先出。

这几种结构在开发各种软件时非常有用。

本章复习的要点：1、基本知识点要求理解栈的定义和特点，栈的抽象数据类型和在递归和表达式计算中的使用，在栈式铁路调车线上当进栈序列为1, 2, 3, , n时，可能的出栈序列计数，栈的顺序存储表示和链接存储表示，特别要注意，链式栈的栈顶应在链头，插入与删除都在链头进行。

另外，需要理解队列的定义和特点，队列的抽象数据类型和在分层处理中的使用，队列的顺序存储表示（循环队列）和链接存储表示，需要注意的是，链式队列的队头应在链头，队尾应在链尾。

还需要理解优先级队列的定义和特点。

优先级队列的最佳存储表示是堆（heap），本章介绍的表示看懂即可。

2、算法设计➢栈的5种操作（进栈、退栈、取栈顶元素、判栈空、置空栈）的在顺序存储表示下的实现，以及在链接存储表示下的实现。

➢使用栈的后缀表达式计算算法➢循环队列的进队列、出队列、取队头元素、判队列空、置空队列操作的实现➢链式队列的进队列、出队列、取队头元素、判队列空、置空队列操作的实现二、难点和重点1、栈：栈的特性、栈的基本运算➢栈的数组实现、栈的链表实现➢栈满及栈空条件、抽象数据类型中的先决条件与后置条件2、栈的应用：用后缀表示计算表达式，中缀表示改后缀表示3、队列：队列的特性、队列的基本运算➢队列的数组实现：循环队列中队头与队尾指针的表示，队满及队空条件➢队列的链表实现：链式队列中的队头与队尾指针的表示、三、习题的解析4-2 铁路进行列车调度时, 常把站台设计成栈式结构的站台，如右图所示。

流行病学1.流行病学的定义：流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素，借以制定和评价预防、控制和消灭疾病及促进健康的策略和措施的科学。

2.现代定义及其认识：①三个层次：疾病、伤残、健康②三个阶段：揭示现象、找出原因、提供措施③三个范畴：描述、分析、实验④三种方法：观察法、实验法、数理法⑤三大要素：原理、方法、应用3. 流行病学的重要观点：①群体的观点（基本）；②比较的观点（核心）；③概率论的观点（特点）。

4.流行病学的研究方法：观察法、实验法、数理法。

5.流行病学的用途：<1>研究人群健康，疾病消长以及疾病特征变化的规律。

<2>对社区和人群健康做出诊断。

<3>用于卫生决策和评价。

<4>揭示疾病完整的自然史。

<5>利用流行病学方法探讨原因不明的疾病的病因。

<6>疾病预防<7>疾病诊断、治疗与预防方法或措施的效果评价。

4.疾病的三间分布：以疾病频率为测量指标，来描述与分析疾病在不同地区、不同时间和不同人群的分布现象（发病率、患病率、死亡率等），简称“三间分布”第二、三章疾病的分布和描述性研究1、发病指标⑴发病率：是指一定地区、一定时期内，一定人群中某病新病例出现的频率。

发病率=一定时期内某人群中发生某病的新病例数/同期暴露人口数×kk =100%,1000‰……⑵罹患率：罹患率与发病率同样是测量新发病例的频率指标。

罹患率＝观察期间某病新病例数/同期暴露人口数×kk =100%或1000‰罹患率：一般多用于衡量小范围、短时间的发病率、观察的时间是以月、周、日或一个流行期为时间单位。

⑶患病率：亦称现患率或流行率，是指在特定时间内，一定人群中某病新旧病例所占的比例。

患病率＝特定时间内某人群中某病新旧病例数/同期观察人口数×k2、患病率与发病率的区别：①患病率的分子为特定时间内所调查人群中某病新旧病例的总和，而发病率的分子则为一定时期内暴露人群中某病的新发病例数；②患病率是由横断面调查获得的疾病频率，是衡量疾病的存在或流行情况的静态指标，而发病率是由发病报告或对例研究获得的疾病频率，是衡量疾病发生情况的动态指标。